如何应对步进电机用于3D打印机时的失歩

selina 在 周一, 05/08/2017 - 08:49 提交

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3D打印机打印到一半的时候电机失步了怎么办?打印失步,开始印的时候都没问题,可是G-code里面几千个指令中,只要其中一个指令造成电机失步,整件作品就毁了。发生失步的原因,其实很简单,就是工作需要的力量太大,电机不够力。所以解决失步的方向,不外乎加强电机的力量(难),另外就是减轻电机的负担。

加强电机力量的方法,换更大颗的电机,或增加供应给电机的电流。换更大颗的电机,得要花大钱重新买。比较可行的也许是增加供应电流。购买电机时额订电流(电流上限)大约都是1.5~1.7A,但是4988驱动板上的电流供应设定,一般都不会超过1A。所以电流是可以再继续提高的,不过4988驱动板要另外买,或是更换Rs电阻。电流提高后,还要面对4988散热不良会烧毁的困扰,要千万注意。

以上是增加电机力量的方法,除了既有4988驱动板的电流调高到接近1A以外,其他方法可行性都不高。兴丰元机电工程师建议另外一方面要设法减低电机的负载。

(1)放松皮带的松紧度

皮带太紧,会增加电机轴,还有堕轮的摩擦力。合适的松紧度,有助于步进电机顺利运转,而且兼顾定位的精准度。

(2)减少电机的负载重量

 打印平台的玻璃、打印台底板(有些人使用金属),是Y轴负荷重量的主要来源。使用较薄的玻璃,或是用玻纤板替代原有的玻璃,可以减轻重量。在强度充足的前提下,打印台底板上尽量镂空,或使用更轻的材质,也可以减少Y轴电机的负荷。X轴最大的重量负荷,来自挤出机电机。如果把挤出机构改成远端送料Bowden型态,可以大幅降低X轴电机的负荷。

(3)降低打印速度

车开慢一点,需要的力量就减低了,这不需要再解释吧~~

(4)降低加速度

这其实是最有效又实惠的解决办法,可以印得又快又稳。

牛顿运动定理中提到F(力量) = M(质量) x a(加速度)

加速度减小时,所需的力量也会等比例得减小。虽然质量减小也有帮助,可是质量能减小的比例有限。加速度减小,可以改善失步,但是不代表"最高打印速度"也会跟着降低。只是加速到最高速度需要的时间会增长而已。所以降低加速度,但是不降低打印速度,仍然可以保有相当快的打印速度。

可以直接透过LCD修改Marlin韧体里的参数设定加速度,然后储存到EEPROM里面。也可以直接修改Marlin的Configuration.h设定档,再重新烧录到2560控制板。

Marlin的加速度设定,分为Default (预设)与Max.(最高)两个部分。Default是当G code执行G0、G1等"移动指令"时所使用的加速度,预设值是3000mm/s2。当G code执行M204,尝试着要修改Default加速度时,设定值不能超过Max.加速度的值。直接把Max加速度设定到3000mm/s2以下,才能有效避免G code里面的M204又把加速度调高。

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 如何应对步进电机用于3D打印机时的失歩

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